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RÉSUMÉ
Cet article donne un aperçu général sur les procédés de fabrication du coke métallurgique pour le haut-fourneau. Après une rapide description des propriétés fondamentales des charbons et des mécanismes de transformation du charbon en coke, les éléments de technologie et d’exploitation des fours à coke classiques sont présentés en détail. Les facteurs de production du coke et leur influence sur la qualité du coke sont ensuite passés en revue. Des exemples types de bilans matières et de bilans thermiques des fours à coke sont proposés. Pour terminer, des aspects complémentaires sont abordés sur les procédés de fabrication du coke non conventionnels faisant appel à des technologies différentes des cokeries classiques.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Jean-Marie DUCHÊNE : Ingénieur - Chef du groupe Carbonisation au Centre de Pyrolyse de Marienau (CPM)
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Daniel ISLER : Ingénieur Civil des Mines - Nancy - Responsable des Recherches Carbonisation au Centre de Pyrolyse de Marienau (CPM)
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Émile YAX : Ingénieur chimiste de l’École Nationale Supérieure de Chimie de Strasbourg - Docteur ès Sciences - Directeur du Centre de Pyrolyse de Marienau (CPM)
INTRODUCTION
La valeur d’usage d’un coke pour le haut fourneau résulte de ses propriétés chimiques, physico-chimiques et mécaniques.
Un bon coke doit :
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présenter un taux de cendres faible et régulier et une basse teneur en soufre et en alcalins ;
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avoir une distribution granulométrique homogène et stable sous l’effet de sollicitations mécaniques, thermiques et chimiques : résistance élevée au morcellement et à l’effritement jusqu’à haute température et après agression chimique ;
-
être léger, perméable ;
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être organisé et peu réactif.
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VERSIONS
- Version archivée 2 de mars 2008 par Daniel ISLER
- Version courante de sept. 2016 par Daniel ISLER
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5. Emplois du coke métallurgique
5.1 Influence des caractéristiques chimiques du coke sur la marche du haut fourneau
La recherche des marches performantes s’accommode mal des humidités élevées et surtout des fluctuations importantes et imprévues. Pour les hauts fourneaux fonctionnant avec injections aux tuyères, la réserve thermique du gaz est suffisante pour évaporer un supplément d’humidité sans que la productivité en soit affectée. Par contre, dans les autres cas, on enregistre des modifications du profil thermique, une augmentation de l’écart à l’idéalité et, en définitive, une baisse de production. Selon le type de marche, l’incidence d’une variation de 1 % de l’humidité du coke sur la mise au mille va de 1 à 1,7 % en fonctionnement stable. Une variation brusque d’humidité provoque un régime transitoire dont l’effet sur la consommation de coke peut atteindre 2 %, voire davantage.
HAUT DE PAGE5.1.2 Taux de cendres et composition des cendres
Les cendres du coke diminuent la quantité de carbone apportée, exigent une certaine quantité de combustible pour leur fusion, augmentent la quantité de silice avec pour conséquence une diminution de la basicité du laitier, introduisent des métaux alcalins.
Actuellement le taux de cendres maximal toléré est de 12 %.
Pour une marche de référence donnée, une variation de 1 % entraîne une variation de mise au mille du coke comprise entre 1,0 et 1,3 % [57] [58].
HAUT DE PAGE
Les cendres du coke contiennent 0,3 à 0,4 % d’oxydes alcalins Na2O + K2O,...
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